專題09配合物與超分子1．（2022·山東·濟寧市兗州區教學研究室高二期中）下列有關超分子的說法錯誤的是A．超分子是由兩種或多種分子形成的聚集體B．分子形成超分子的作用可能是分子間作用力C．超分子具有分子識別的特性D．分子以共價鍵聚合形成超分子【答案】D【解析】A．超分子是由兩個或多個分子相互“組合”在一起形成具有特定結構和功能的聚集體，A正確；B．超分子內部分子之間可以通過氫鍵、靜電作用等分子間作用力結合在一起，B正確；C．分子識別和自組裝是超分子形成的兩個重要方面，C正確；D．超分子內部分子之間通過非共價鍵相結合，可以通過氫鍵、靜電作用、堆積作用等結合在一起，D錯誤；綜上所述答案為D。2．（2022·四川資陽·高二期末）向CuSO4溶液中滴加氨水至過量，得到深藍色透明溶液。下列敘述不正確的是A．反應過程中先生成藍色沉淀，后沉淀溶解B．溶液呈深藍色是由于生成了[Cu(NH3)4]2+C．反應的離子方程式為Cu2++4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2OD．若繼續向深藍色溶液中加入乙醇，將析出深藍色晶體CuSO4·5H2O【答案】D【解析】A．CuSO4溶液中滴加氨水至過量，先發生Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH，生成Cu(OH)2藍色沉淀，之后發生Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH+4H2O，藍色沉淀溶解，A正確；B．生成的Cu(OH)2沉淀發生Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH+4H2O，[Cu(NH3)4]2+的存在使溶液呈深藍色，B正確；C．將A選項兩步反應相加，可得總反應為Cu2++4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O，C正確；D．乙醇可以降低[Cu(NH3)4]SO4的溶解性，加入乙醇析出的是[Cu(NH3)4]SO4晶體，D錯誤；綜上所述答案為D。3．（2022·四川宜賓·高二期末）配位化合物[Cu(NH3)4]SO4中，不含有的化學鍵是A．離子鍵 B．極性鍵 C．非極性鍵 D．配位鍵【答案】C【點睛】極性鍵是不同種元素原子間的共價鍵，非極性鍵是同種元素原子間的共價鍵(O3除外)。4．（2022·山東臨沂·高二期中）超分子化學已逐漸擴展到化學的各個分支，還擴展到生命科學和物理學等領域。由Mo將2個C60分子、2個p甲酸丁酯吡啶及2個CO分子利用配位鍵自組裝的超分子結構如圖所示，該超分子中存在的化學鍵類型有A．σ鍵、π鍵、離子鍵 B．σ鍵、π鍵、氫鍵C．σ鍵、π鍵 D．σ鍵、π鍵、離子鍵、氫鍵【答案】C【解析】根據題意可知，Mo與2個C60分子、2個p甲酸丁酯吡啶及2個CO分子之間均為配位鍵，且為單鍵，即σ鍵，雙鍵、三鍵中存在π鍵，不存在離子鍵，氫鍵不是化學鍵；故答案為C。5．（2022·北京四中高二期末）向藍色的硫酸銅溶液中加入氯化鈉固體，溶液變為綠色，向綠色溶液中滴加氨水，先生成藍色沉淀，最終藍色沉淀溶解得到深藍色溶液，再向深藍色溶液中加入乙醇后，析出深藍色晶體。下列說法不正確的是A．上述過程中涉及2種配離子B．深藍色晶體中含銅配離子的配位數為4C．上述的轉化過程說明銅離子與不同配體形成的配位鍵強度不同D．向深藍色溶液中加入乙醇通過改變溶劑極性，使溶質溶解度降低【答案】A【解析】A．CuSO4溶液中滴加過量氨水，先出現藍色沉淀后沉淀溶解變為深藍色溶液，由于氨水呈堿性，Cu2+先于溶液中的OH結合生成Cu(OH)2，但由于氨水是過量的，過量的NH3可與Cu2+結合生成穩定的配位鍵，故過程中涉及到一種配離子，A錯誤；B．深藍色的晶體為[Cu(NH3)4]SO4H2O的銅離子的配位數為4，B正確；C．CuSO4溶液中滴加過量氨水，先出現藍色沉淀后沉淀溶解變為深藍色溶液，由于氨水呈堿性，Cu2+先于溶液中的OH結合生成Cu(OH)2，但由于氨水是過量的，過量的NH3可與Cu2+結合生成穩定的配位鍵，配合物向生成更穩定的配合物轉化，故銅離子與不同配體形成的配位鍵強度不同，C正確；D．步驟3中加入乙醇可減小溶劑極性，降低Cu(NH3)4SO4的溶解度，從而析出深藍色晶體，D正確；故選A。6．（2021·遼寧丹東·高二期末）許多過渡金屬離子對多種配體有很強的結合力，能形成種類繁多的配合物。下列說法不正確的是【答案】DC．配合物[Ag(NH3)2]OH的配體為NH3，配位數為2，故C正確；D．配合物[Cu(NH3)4]SO4?H2O的配體只有NH3，故D錯誤；故選D。7．（2022·湖北荊州·高二期中）某超分子的結構如圖所示，下列有關超分子的描述不正確的是A．圖示中的超分子是兩個不同的分子通過氫鍵形成的分子聚集體B．超分子的特征是分子識別和分子自組裝C．超分子是指分子量特別大的分子D．圖示中的超分子中的N原子采取sp2、sp3雜化【答案】C【解析】A．超分子通常是指由兩種或兩種以上分子依靠分子間相互作用結合在一起，組成復雜的、有組織的聚集體，圖示中的超分子是兩個不同的分子通過氫鍵形成的分子聚集體，故A正確；B．超分子的特征是分子識別和分子自組裝，例如細胞和細胞器的雙分子膜具有自組裝性質，生物體的細胞即是由各種生物分子自組裝而成，故B正確；C．超分子通常是指由兩種或兩種以上分子依靠分子間相互作用結合在一起，組成復雜的、有組織的聚集體，超分子不同于高分子，故C錯誤；D．圖示中的超分子中的N原子有雙鍵、有單鍵，則采取sp2、sp3雜化，故D正確；答案選C。8．（2022·湖南師大附中高二期末）關于化學式為[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物，下列說法正確的是A．配離子是[TiCl(H2O)5]2+，中心離子是Ti4+B．配位鍵中提供孤電子對的是氧原子和氯離子C．配位體是Cl和H2O，配位數是9D．向含有1mol[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的溶液中加入足量AgNO3溶液，會產生3molAgCl沉淀【答案】B【解析】配合物[TiCl(H2O)5]Cl2?H2O的中心離子是Ti3+，配位體是Cl和H2O，配位數是6，外界的Cl數為2。A．TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的中心離子是Ti3+，配離子是[TiCl(H2O)5]2+，故A錯誤；B．配位鍵中配體提供孤電子對，則提供孤電子對的是水中的氧原子和氯離子，故B正確；C．配位體是Cl和H2O，配位數是1+5=6，故C錯誤；D．該配合物中外界的Cl數為2，且只有外界的Cl與AgNO3溶液反應生成白色沉淀，則1mol該配合物中加入足量AgNO3溶液，可以得到2molAgCl沉淀，故D錯誤；答案選B。B．M元素可以是、或C．M元素的配位數是6【答案】B【解析】A．根據該配離子結構，氮原子成四個單鍵(有1個配位鍵)，屬于雜化方式，故A正確；B．依圖可知，M的配位數為6，而的配位數為4，故B項錯誤；C．根據該配離子結構，M元素的配位數是6，故C正確；故選B。10．（2022·浙江溫州·高二期末）乙二胺與CuCl2可形成配離子[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+(如圖所示)，下列有關說法不正確的是A．該配離子中心離子是Cu2+，配位數為2B．該配離子中既有極性鍵又有非極性鍵C．乙二胺分子中H—N—H的鍵角小于H—C—H的鍵角D．乙二胺分子沸點高于ClCH2CH2Cl【答案】A【解析】A．根據配合離子的結構，中心離子為Cu2+，Cu2+與4個N原子形成配位鍵，配位數為4，故A說法錯誤；B．C－N、C－H、H－N為極性鍵，C－C間為非極性鍵，故B說法正確；C．乙二胺分子中H—N—H中N有一個孤電子對，H—C—H中C沒有孤電子對，孤電子對之間的斥力＞孤電子對成鍵電子對之間斥力＞成鍵電子對之間的斥力，因此乙二胺分子中H—N—H的鍵角小于H—C—H的鍵角，故C說法正確；D．乙二胺分子間存在氫鍵，ClCH2CH2Cl分子間不存在氫鍵，因此乙二胺的沸點高，故D說法正確；答案為A。C．內界和外界中的的數目比是1∶2【答案】BC．內界有2個，外界有1個，內界和外界中的的數目比是2∶1，故C錯誤；故答案為B12．（2022·遼寧·沈陽二中高二期末）在CuCl2溶液中存在如下平衡：[CuCl4]2(黃色)+4H2O[Cu(H2O)4]2+(藍色)+4Cl下列說法中不正確的是A．將CuCl2固體溶于大量水中得到藍色溶液B．當[CuCl4]2和[Cu(H2O)4]2+達一定比例時，溶液呈現綠色C．1mol[Cu(H2O)4]2+配離子中含σ鍵數目為4NAD．[CuCl4]2和[Cu(H2O)4]2+，中心離子為Cu2+，配位數均為4，配位原子分別為Cl和O【答案】C【解析】A．將CuCl2固體溶于大量水中，由于水的量大，[CuCl4]2(黃色)+4H2O[Cu(H2O)4]2+(藍色)+4Cl的平衡正向移動，溶液顯藍色，A正確；B．黃色和藍色按照一定比例混合得到綠色，所以當[CuCl4]2和[Cu(H2O)4]2+達一定比例時，溶液呈現綠色，B正確；C．Cu2+與H2O之間的配位鍵為σ鍵，每個水分子內部有2個σ鍵，所以1mol[Cu(H2O)4]2+配離子中含σ鍵數目為12NA，C錯誤；D．根據配離子的結構可知，兩種配離子中的中心離子為Cu2+，提供空軌道，Cl和水分子中的O原子有孤電子對，做配位原子，配位數均為4，D正確；綜上所述答案為C。13．（2022·云南·昆明一中高二期末）硫酸四氨合銅是一種植物生長激素，實驗室制備過程如下：向硫酸銅溶液中逐滴滴加氨水，先生成藍色沉淀X，繼續滴加氨水，藍色沉淀逐漸溶解為深藍色溶液Y，再向溶液Y中加入95%乙醇，有深藍色晶體Z析出。下列說法正確的是A．深藍色晶體Z的化學式為Cu(NH3)4SO4B．溶液Y呈深藍色，主要是因為存在Cu2+C．深藍色溶液中含有離子鍵、極性共價鍵、配位鍵D．如圖是溶液Y中的一種微粒，該微粒帶兩個單位的正電荷【答案】D【解析】A．深藍色晶體Z含有結晶水，為Cu(NH3)4SO4·H2O，A錯誤；B．溶液Y呈深藍色，主要是因為存在[Cu(NH3)4]2+，B錯誤；C．溶液中溶質發生電離，離子鍵已經斷裂，不存在離子鍵，C錯誤；D．如圖所示微粒為[Cu(NH3)4]2+，帶兩個單位正電荷，D正確；綜上所述答案為D。A．K2[Zn(CN)4]中所含的化學鍵有離子鍵、共價鍵和配位鍵B．HCHO和BF3中心原子的價層電子對數相同，H－C－H鍵角大于F－B－F鍵角【答案】B【解析】A．K2[Zn(CN)4]中所含的化學鍵有鉀離子與絡離子間的離子鍵、CN共價鍵和Zn與CN間的配位鍵，故A正確；B．HCHO和BF3中心原子的價層電子對數相同，甲醛中氧原子上的孤電子對結兩個碳氫鍵排拆作用大，H－C－H鍵角小于F－B－F鍵角，故B錯誤；故選B。【答案】BA．該配合物中心原子的配位數為4D．該配合物可能是平面正方形結構【答案】CD．Pt與6個配體成鍵，該配合物應是8面體結構，故D錯誤；故答案為C。17．（2022·山西太原·高二期中）冠醚是皇冠狀的分子，可有不同大小的空穴適配不同大小的堿金屬離子。18—冠—6可與鉀離子作用，如圖是18—冠—6與鉀離子以配位鍵結合形成的超分子結構示意圖。下列說法錯誤的是A．超分子具有分子識別和自組裝的特征B．該超分子中K+的配位數為6C．利用超分子的分子識別特征，還可以分離C60、C70D．冠醚與堿金屬離子形成的配合物屬于“超分子”，其形成的晶體是分子晶體【答案】D【解析】A．超分子是由兩種或兩種以上的分子通過相互作用形成的分子聚集體，具有分子識別與自組裝的特征，A正確；B．由題干圖示信息可知，該超分子中K+周圍形成有6個配位鍵，故其的配位數為6，B正確；C．C60和C70混合物加入一種空腔大小適合C60的“杯酚”中可進行分離，這是利用超分子的分子識別特征，C正確；D．由題干信息可知冠醚是皇冠狀的分子，則冠醚與堿金屬離子形成配合物是一個配位陽離子，所得到的晶體里還有陰離子，該類化合物配合物晶體是由陰、陽離子組成的，故屬于是離子晶體，D錯誤；故答案為：D。18．（2021·北京昌平·高二期末）完成下列填空(1)下列常見物質的空間結構呈直線形的是___________，呈平面三角形的是___________。中心原子軌道采取sp3雜化的是___________，采取sp2雜化的是___________。①BF3②CO2③NH3④CCl4⑤HC≡CH(2)NF3是微電子工業中種優良的等離子蝕刻氣體，利用雜化軌道理論解釋其空間結構是三角錐形：___________。(3)某小組進行如下操作，觀察到下列現象：步驟1：向AgNO3溶液中逐滴滴加氨水，產生白色沉淀；步驟2：繼續滴加，沉淀消失，溶液變澄清。①澄清溶液中含[Ag(NH3)2]+，其中含有的化學鍵類型有___________。a．σ鍵

b．配位鍵

c．氫鍵【答案】(1)

②⑤

①

③④

①(2)NF3的中心原子N的價層電子對數=3+(53×1)=4，則N采取sp3雜化，由于有一孤電子對，所以分子結構是三角錐形【解析】(1)①BF3的中心原子B的價層電子對數=3+(33×1)=3，則B采取sp2雜化，分子結構是平面三角形；②CO2的中心原子C的價層電子對數=2+(42×2)=2，則C采取sp雜化，分子結構為直線形；③NH3的中心原子N的價層電子對數=3+(53×1)=4，則N采取sp3雜化，由于有一孤電子對，所以分子結構是三角錐形；④CCl4的中心原子C的價層電子對數=4+(44×1)=4，則C采取sp3雜化，分子結構是正四面體；⑤HC≡CH為乙炔，是直線形分子，中心原子C的價層電子對數為2，采取sp雜化，分子結構是直線形。故空間結構呈直線形的是②⑤；呈平面三角形的是①；中心原子軌道采取sp3雜化的是③④；采取sp2雜化的是①。(2)NF3的中心原子N的價層電子對數=3+(53×1)=4，則N采取sp3雜化，由于有一孤電子對，所以分子結構是三角錐形。(3)①[Ag(NH3)2]+中有Ag+和NH3之間是配位鍵、構成NH3的N和H之間是σ鍵，故選a和b。(3)銅是重要的過渡元素，能形成多種配合物如Cu2+與乙二胺可形成如圖所示配離子。①Cu2+與乙二胺所形成的配離子內部不含有的化學鍵類型是__________(填字母代號)。a．配位鍵

b．極性鍵

c．離子鍵

d．非極性鍵【答案】

6

1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)

平面正方形

c

乙二胺分子間可形成氫鍵，三甲胺分子間不能形成氫鍵(3)①Cu2+與乙二胺所形成的配離子內部含有碳碳非極性共價鍵，碳氫或氮氫極性共價鍵，還有銅氮配位鍵，因此不含有離子鍵；故答案為：c。②根據結構可得到乙二胺分子間可形成氫鍵，三甲胺分子間不能形成氫鍵，因此乙二胺比三甲胺的沸點高很多；故答案為：乙二胺分子間可形成氫鍵，三甲胺分子間不能形成氫鍵。20．（2021·吉林·通化縣綜合高級中學高二期末）下列反應曾用于檢測司機是否酒后駕駛：(1)配合物[Cr(H2O)6]3＋中，與Cr3＋形成配位鍵的原子是___________(填元素符號)。(2)CH3COOH中C原子軌道雜化類型為___________；1molCH3COOH分子含有σ鍵的數目為___________。(3)與H2O互為等電子體的一種陽離子為___________(填化學式)；【答案】

O

sp3，sp2雜化

7NA

H2F+【解析】配合物[Cr(H2O)6]3+中Cr3+為中心離子，H2O為配體；CH3COOH中C原子分別形成4個、3個σ鍵，沒有孤對電子，結合CH3CHOOH分子的結構式分析解答；與H2O互為等電子體的陽離子應含有3個原子、且電子數為10，據此分析解答。(1)配合物[Cr(H2O)6]3+中Cr3+為中心離子，H2O為配體，O原子提供孤對電子，與Cr3+形成配位鍵，故答案為：O；(2)CH3COOH中C原子分別形成4個、3個σ鍵，沒有孤對電子，分別為sp3雜化、sp2雜化；CH3CHOOH分子中含有1個CC、3個CH、1個CO、1個C=O、1個OH鍵，則1molCH3COOH分子中含有σ鍵的數目為7mol或7×6.02×1023或7NA，故答案為：sp3和sp2；7mol或7×6.02×1023或7NA；(3)與H2O互為等電子體的陽離子應含有3個原子、且電子數為10，可以為H2